(57)【要約】【課題】片持ち荷重に対応でき、昇降動作が静粛で、無潤滑状態で外筒の円滑な摺動が可能で、長寿命な昇降装置を提供する。【解決手段】断面形状が四角形の外筒２と、外筒２内に配置された断面形状が四角形の内筒３と、内筒３内に組み込まれたギヤードモータ８と、内筒３内に組み込まれギヤードモータ８の回転を直線運動に変換する送りねじ機構１３とを備え、外筒２が片持ち荷重を支持し且つ外筒２が送りねじ機構１３の作動により内筒３に沿って昇降する昇降装置１において、外筒２の各内側面２ａに対向する内筒３の各外側面３ａに一対の帯状の自己潤滑性を有するポリアミド樹脂製スペーサ４，４を取り付け、外筒２の各内側面２ａに耐摩耗性のリン酸マンガン皮膜２ｂが形成され、外筒２の取付ベース２ｃに近い側のスペーサ４と内筒３の外側面３ａとの間に適当な厚みのシム７を介在させたものである。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が四角形の外筒と、該外筒内に配置された断面形状が四角形の内筒と、該内筒内に組み込まれたモータと、前記内筒内に組み込まれ前記モータの回転を直線運動に変換する送りねじ機構とを備え、前記外筒が片持ち荷重を支持し且つ前記外筒が前記送りねじ機構の作動により前記内筒に沿って昇降する昇降装置において、
前記外筒の各内側面に対向する前記内筒の各外側面に帯状のスペーサを取り付けたことを特徴とする昇降装置。
【請求項２】
前記スペーサは自己潤滑性を有する合成樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１記載の昇降装置。
【請求項３】
前記外筒の各内側面に耐摩耗性の表面処理層が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の昇降装置。
【請求項４】
前記内筒の各外側面のうちの少なくとも一外側面と該一外側面に取り付ける前記スペーサとの間にシムを介在させたことを特徴とする請求項１，２，３の何れか１項に記載の昇降装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、断面形状が四角形の外筒と、外筒内に配置された断面形状が四角形の内筒と、内筒内に組み込まれたモータと、内筒内に組み込まれモータの回転を直線運動に変換する送りねじ機構とを備え、外筒が片持ち荷重を支持し且つ外筒が送りねじ機構の作動により内筒に沿って昇降する昇降装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、昇降装置の一形態として、次のような、リフトなどに用いられる多段式シリンダ装置が知られている。この多段式シリンダ装置は、圧縮空気を使用するもので、最も外側の基本シリンダ，及び基本シリンダ内に順次嵌装された複数の可動シリンダを有してなる多段式シリンダ装置であって、最も内側に装着されていない少なくとも１つの前記可動シリンダにおいて、当該可動シリンダのピストンによって当該可動シリンダの内側室と外側室とが仕切られ、前記ピストンには、前記内側室から前記外側室に向かって自由流れとなるチェック弁と、前記内側室と前記外側室とを連通する絞り流路とが設けられてなり、合成樹脂からなる円筒状のスペーサが、各シリンダを構成する円筒状の各シリンダチューブの内周面の長手方向一部に装着されているものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２４８００７号公報
【０００３】
また、従来、昇降装置の他の形態として、次のような、家具の床面からのレベルの調整に用いられる装置が知られている。この装置は、モータを使用するもので、下端部が床面に設置される断面形状が四角形の外筒と、外筒内に配置され上端部が家具に取り付けられる断面形状が四角形の内筒と、内筒内に組み込まれたモータと、内筒内に組み込まれモータの回転を直線運動に変換する送りねじ機構とを備え、内筒が家具の荷重を支持し且つ内筒が送りねじ機構の作動により外筒に沿って昇降する装置であって、外筒の各内側面の上部にそれぞれ２個のプラスチック製ガイド部材が取り付けられ、また、内筒の各外側面の下部にそれぞれ２個のプラスチック製ガイド部材が取り付けられ、これら各ガイド部材はピン状の取付部と摺動面が球面状の部分とから構成されているものである（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】米国特許第４，６３５，４９２号明細書
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特開平７−２４８００７号公報に開示された多段式シリンダ装置は、可動シリンダの中心軸線方向の荷重を支持し、合成樹脂からなる円筒状のスペーサは可動シリンダの長手方向の摺動を案内するとともに可動シリンダのストロークを規制するものである。すなわち、この多段式シリンダ装置においては、可動シリンダに片持ち荷重が加わることを前提とするものではない。
【０００５】
また、前記米国特許第４，６３５，４９２号明細書に開示された装置は、内筒の中心軸線方向の荷重（家具の自重）を支持し、プラスチック製ガイド部材はそれぞれ内筒、外筒に点接触し、内筒の長手方向の摺動を案内するものである。すなわち、この装置においても、内筒に片持ち荷重が加わることを前提とするものではない。
【０００６】
そこで、本考案は、片持ち荷重に対応でき、昇降動作が静粛で、無潤滑状態で外筒の円滑な摺動が可能で、長寿命な昇降装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の考案は、断面形状が四角形の外筒と、該外筒内に配置された断面形状が四角形の内筒と、該内筒内に組み込まれたモータと、前記内筒内に組み込まれ前記モータの回転を直線運動に変換する送りねじ機構とを備え、前記外筒が片持ち荷重を支持し且つ前記外筒が前記送りねじ機構の作動により前記内筒に沿って昇降する昇降装置において、前記外筒の各内側面に対向する前記内筒の各外側面に帯状のスペーサを取り付けたものである。
【０００８】
請求項２記載の考案は、請求項１記載の昇降装置において、前記スペーサは自己潤滑性を有する合成樹脂で形成されているものである。
【０００９】
請求項３記載の考案は、請求項１または請求項２記載の昇降装置において、前記外筒の各内側面に耐摩耗性の表面処理層が形成されているものである。
【００１０】
請求項４記載の考案は、請求項１，２，３の何れか１項に記載の昇降装置において、前記内筒の各外側面のうちの少なくとも一外側面と該一外側面に取り付ける前記スペーサとの間にシムを介在させたものである。
【考案の効果】
【００１１】
請求項１記載の考案によれば、断面形状が四角形の外筒と、該外筒内に配置された断面形状が四角形の内筒と、該内筒内に組み込まれたモータと、前記内筒内に組み込まれ前記モータの回転を直線運動に変換する送りねじ機構とを備え、前記外筒が片持ち荷重を支持し且つ前記外筒が前記送りねじ機構の作動により前記内筒に沿って昇降する昇降装置において、前記外筒の各内側面に対向する前記内筒の各外側面に帯状のスペーサを取り付けたことにより、片持ち荷重を支持する前記外筒は、前記帯状のスペーサに案内されて昇降するから、前記外筒の各内側面と前記内筒の各外側面の平行度を維持できるため片持ち荷重に対応でき、昇降動作が静粛で、前記外筒の円滑な摺動が可能である。
【００１２】
請求項２記載の考案によれば、請求項１記載の考案の効果に加えて、前記スペーサは自己潤滑性を有する合成樹脂で形成されていることにより、無潤滑状態で前記外筒の円滑な摺動が可能である。
【００１３】
請求項３記載の考案によれば、請求項１または請求項２記載の考案の効果に加えて、前記外筒の各内側面に耐摩耗性の表面処理層が形成されていることにより、前記帯状のスペーサの摺動面と摺動する前記外筒の耐摩耗性が向上し、前記外筒を長寿命とすることができる。
【００１４】
請求項４記載の考案によれば、請求項１，２，３の何れか１項に記載の考案の効果に加えて、前記内筒の各外側面のうちの少なくとも一外側面と該一外側面に取り付ける前記スペーサとの間にシムを介在させたことにより、前記スペーサの摺動面と前記外筒の前記耐摩耗性の表面処理層との間に隙間が生じないようにすることができ、あるいは前記スペーサに適当な予圧を付与できるから、前記外筒の昇降時の、前記外筒の各内側面と前記内筒の各外側面間のガタツキを防止できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
本考案の昇降装置の最良の形態としては、以下のとおりである。すなわち、断面形状が四角形の外筒２と、外筒２内に配置された断面形状が四角形の内筒３と、内筒３内に組み込まれたギヤードモータ８と、内筒３内に組み込まれギヤードモータ８の回転を直線運動に変換する送りねじ機構１３とを備え、外筒２が片持ち荷重を支持し且つ外筒２が送りねじ機構１３の作動により内筒３に沿って昇降する昇降装置１において、外筒２の各内側面２ａに対向する内筒３の各外側面３ａに一対の帯状の自己潤滑性を有するポリアミド樹脂製スペーサ４，４を取り付け、外筒２の各内側面２ａに耐摩耗性のリン酸マンガン皮膜２ｂが形成され、外筒２の取付ベース２ｃに近い側のスペーサ４と内筒３の外側面３ａとの間に適当な厚みのシム７を介在させたものである。以下に、その実施例を説明する。
【実施例】
【００１６】
本考案の実施例に係る昇降装置について図１〜図４を参照して以下に説明する。図１は本考案の実施例に係る一部断面で示す昇降装置の使用状態の正面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面を含む上面図である。図３は図１のＡ−Ａ断面図である。図４は図１に示す昇降装置に使用するスペーサの横断面図である。
【００１７】
本考案の実施例に係る昇降装置１は、図１に示すように、外筒２と、内筒３と、ギヤードモータ８と、送りねじ機構１３とを備えている。
【００１８】
外筒２は、図１，３に示すように、断面形状が四角形の鋼製筒体で形成されており、その上端に蓋体２ｄが取り付けられて閉鎖されており、その下端は開口している。また、蓋体２ｄには後述する先端金具２０が取り付けられている。そして、外筒２は、その上部の一外側面に取付ベース２ｃが溶接により一体に取り付けられ、また、その各内側面２ａに耐摩耗性の表面処理層２ｂが形成されている。本考案の実施例においては、この表面処理層２ｂはリン酸マンガン皮膜で形成されている。さらに、取付ベース２ｃには被昇降物４１を支持する被昇降物支持部材４２が取付ボルト１２により取り付けられている。
【００１９】
内筒３は、図１，３に示すように、断面形状が四角形の鋼製筒体で形成されており、その内側面の上部に後述するロッドガイド１８が皿小ねじ５により取り付けられており、その下端は開口し、その下端の外側面３ａには架台３１に取り付けるための取付部３ｂが一体に形成されている。そして、内筒３は、その各外側面３ａに一対の帯状のスペーサ４，４が間隔（空間）６をおいて平行に長手方向に沿って皿小ねじ５により取り付けられている。これら各帯状のスペーサ４は自己潤滑性を有する合成樹脂で形成されている。本考案の実施例においては、この自己潤滑性を有する合成樹脂はポリアミド樹脂、例えばナイロン６６が使用されている。また、本考案の実施例においては、取付ベース２ｃに近い側のスペーサ４と内筒３の外側面３ａとの間に適当な厚みのシム７を介在させ、このスペーサ４とともにこのシム７を内筒３の外側面３ａに取り付けている。シム７はスペーサ４と同様に帯状をしており、その厚みは極めて薄いものである。なお、図３においては、理解を容易にするために、シム７の厚みを誇張して図示している。このシム７はスペーサ４の摺動面４ａと外筒２の内側面２ａとの間に隙間が生じないようにするか、あるいはスペーサ４に適当な予圧を加えるために介在させるものである。
【００２０】
そして、シム７は、外筒２の対向する内側面２ａの表面処理層２ｂ間の寸法と、対向するスペーサ４間の寸法の差を考慮して、スペーサ４に適当な予圧を付与できる厚みのものを選択する。なお、予圧を付与しない場合でも適当な厚みのシム７を選択することによりスペーサ４の摺動面４ａと外筒２の表面処理層２ｂとの間に隙間が生じないようにすることができる。
【００２１】
また、各スペーサ４は、図４に示すように、摺動面４ａと取付面４ｂが略平行な長方形の横断面形状をしており、摺動面４ａ側の一方の角部はチャンハ部またはアール部４ｃが形成され、略中央部には皿小ねじ挿入孔４ｄが形成されている。また、チャンハ部またはアール部４ｃはスペーサ４が摺動する際に外筒２の内側面２ａと干渉するのを防止するために形成されたものである。なお、外筒２の内側面２ａ及び内筒３の外側面３ａが加工歪により若干湾曲している場合は、各スペーサ４の摺動面４ａと取付面４ｂは、これらの湾曲に合わせて湾曲面に形成することが望ましい。
【００２２】
モータとしてギヤードモータ８が使用されている。そして、このギヤードモータ８と後述する送りねじ機構１３とは後述するブラケット９とともに内筒３内に組み込まれている。
【００２３】
ブラケット９は、一端に上部取付部９ａを有し、他端に下部取付部９ｂを有し、対向する一対の側面が開口するブロック状の中空体で構成されている。また、上部取付部９ａには内部に向けて突出するように軸受ハウジング１０が取り付けられており、この軸受ハウジング１０内には一対の円すいころ軸受１１，１１が組み込まれている。ギヤードモータ８はこのブラケット９の下部取付部９ｂに取付ボルト１２により取り付けられる。
【００２４】
送りねじ機構１３は、ギヤードモータ８の回転を直線運動に変換するもので、送りねじ機構１３を構成するねじ軸として台形ねじ軸１４を使用し、送りねじ機構１３を構成するナットとして台形ねじナット１６を使用している。
【００２５】
台形ねじ軸１４は、ねじ部１４ａとこのねじ部１４ａより小径の基端側軸部１４ｂを有し、ねじ部１４ａと小径の基端側軸部１４ｂとの境界部に段差が形成されている。そして、基端側軸部１４ｂは、この段差と締付けナット１５により一対の円すいころ軸受１１，１１に支持されている。また、基端側軸部１４ｂの先端部は、ブラケット９内に組み込まれたトルクリミッタ（定トルククラッチ）２２を介してギヤードモータ８の出力軸８ａに連結されている。
【００２６】
台形ねじナット１６は、台形ねじ軸１４のねじ部１４ａと螺合している。そして、台形ねじナット１６の一端側（上端側）には、中空円筒状のロッド１７の基端部（下端部）が連結されている。また、ロッド１７の先端側（上端側）はロッドガイド１８により支持されている。さらに、ロッド１７の先端部はピン１９を介してアイボルト２１を有する先端金具２０に連結されている。この先端金具２０は外筒２の蓋体２ｄに連結されている。
【００２７】
ブラケット９の上部取付部９ａにリミットスイッチ取付板２４が取り付けられ、このリミットスイッチ取付板２４には一対のリミットスイッチ２３，２３が取り付けられている。一対のリミットスイッチ２３，２３は台形ねじナット１６が移動（上下動）して当接することにより作動するもので、ギヤードモータ８による外筒２の上昇限及び下降限を規制するものである。
【００２８】
そして、上記のように、ギヤードモータ８と送りねじ機構１３とリミットスイッチ取付板２４は、ブラケット９に取り付けるものであるが、これらをブラケット９に取り付けた後にブラケット９とともに内筒３内に挿入し、その後に、ブラケット９を図示しない皿小ねじ等で内筒３内に取り付ける。このようにして、ギヤードモータ８と送りねじ機構１３とリミットスイッチ取付板２４は内筒３内に組み込まれる。
【００２９】
次に、図１〜３に示す本考案の実施例に係る昇降装置１の作動について、図１〜４を参照して以下に説明する。外筒２の上部外周部の取付ベース２ｃに被昇降物４１の荷重が被昇降物支持部材４２を介して片持ち荷重として負荷されている。この状態で、ギヤードモータ８を一方向に回転させると、ギヤードモータ８の出力軸８ａの回転がトルクリミッタ２２を介して台形ねじ軸１４に伝達され、この台形ねじ軸１４の回転は台形ねじナット１６の直線運動に変換され、台形ねじナット１６に連結されたロッド１７は上昇する。ロッド１７は先端金具２０を介して外筒２の蓋体２ｄに連結されているので、ロッド１７の上昇により片持ち荷重を支持する外筒２は内筒３に沿って上昇し、被昇降物支持部材４２に支持された被昇降物４１を上昇させる。また、ギヤードモータ８を逆方向に回転させると、外筒２は内筒３に沿って降下し、被昇降物４１を降下させる。そして、外筒２の内筒３に沿った上昇または降下は、内筒３の各外側面３ａ取り付けられた帯状の自己潤滑性を有するポリアミド樹脂製スペーサ４の摺動面４ａと、外筒２の内側面２ａに形成したリン酸マンガン皮膜２ｂとが摺動しながら行われる。また、取付ベース２ｃに近い側のポリアミド樹脂製スペーサ４と内筒３の外側面３ａとの間に適当な厚みのシム７を介在させているので、ポリアミド樹脂製スペーサ４の摺動面４ａと外筒２のリン酸マンガン皮膜２ｂとの間に隙間が生じないようにすることができ、あるいはポリアミド樹脂製スペーサ４に適当な予圧を付与できる。
【００３０】
本考案の実施例に係る昇降装置１によれば、次のような効果を有する。断面形状が四角形の外筒２と、外筒２内に配置された断面形状が四角形の内筒３と、内筒３内に組み込まれたギヤードモータ８と、内筒３内に組み込まれギヤードモータ８の回転を直線運動に変換する送りねじ機構１３とを備え、外筒２が片持ち荷重を支持し且つ外筒２が送りねじ機構１３の作動により内筒３に沿って昇降する昇降装置１において、外筒２の各内側面２ａに対向する内筒３の各外側面３ａに帯状の自己潤滑性を有するポリアミド樹脂製スペーサ４を取り付けているので、片持ち荷重を支持する外筒２は、ポリアミド樹脂製スペーサ４に案内されて昇降するから、外筒２の各内側面２ａと内筒３の各外側面３ａの平行度を維持できるため片持ち荷重に対応でき、昇降動作が静粛で、無潤滑状態で外筒２の円滑な摺動が可能である。また、内筒３の各外側面３ａに一対の帯状のポリアミド樹脂製スペーサ４，４が間隔（空間）６をおいて平行に長手方向に沿って取り付けられているので、外筒２の昇降時の摺動による摩擦熱は間隔（空間）６を通じて放熱され、摩擦熱によるポリアミド樹脂製スペーサ４の劣化を低減できる。また、各ポリアミド樹脂製スペーサ４は、摺動面４ａ側の一方の角部にチャンハ部またはアール部４ｃが形成されているので、ポリアミド樹脂製スペーサ４と外筒２の内側面２ａ（リン酸マンガン皮膜２ｂ）が摺動する際に外筒２の内側面２ａ（リン酸マンガン皮膜２ｂ）とが干渉するのを防止できる。
【００３１】
また、外筒２の各内側面２ａに耐摩耗性のリン酸マンガン皮膜２ｂが形成されているので、ポリアミド樹脂製スペーサ４の摺動面４ａと摺動する外筒２の耐摩耗性が向上し、外筒２を長寿命とすることができる。
【００３２】
また、取付ベース２ｃに近い側のポリアミド樹脂製スペーサ４と内筒３の外側面３ａとの間に適当な厚みのシム７を介在させているので、ポリアミド樹脂製スペーサ４の摺動面４ａと外筒２のリン酸マンガン皮膜２ｂとの間に隙間が生じないようにすることができ、あるいはポリアミド樹脂製スペーサ４に適当な予圧を付与できるから、外筒２の昇降時の、外筒２の各内側面２ａと内筒３の各外側面３ａ間のガタツキを防止できる。
【００３３】
なお、図３に示すように、本考案の実施例においては、取付ベース２ｃに近い側のスペーサ４と内筒３の外側面３ａとの間にシム７を介在させ、このスペーサ４とともにこのシム７を内筒３の外側面３ａに取り付けているが、請求項４記載の考案においては、全てのスペーサ４と内筒３の外側面３ａとの間にシム７を介在させてもよい。
【００３４】
また、図１に示すように、本考案の実施例においては、送りねじ機構１３を構成するねじ軸として台形ねじ軸１４を使用し、送りねじ機構１３を構成するナットとして台形ねじナット１６を使用しているが、請求項１，２，３，４記載の考案においては、これに限定されるものではなく、送りねじ機構にボールねじを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本考案の実施例に係る一部断面で示す昇降装置の使用状態の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を含む上面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１に示す昇降装置に使用するスペーサの横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  昇降装置
２  外筒
２ａ  内側面
２ｂ  表面処理層
２ｃ  取付ベース
２ｄ  蓋体
３  内筒
３ａ  外側面
３ｂ  取付部
４  スペーサ
４ａ  摺動面
４ｂ  取付面
４ｃ  チャンハ部またはアール部
４ｄ  皿小ねじ挿入孔
５  皿小ねじ
６  間隔
７  シム
８  ギヤードモータ
８ａ  出力軸
９  ブラケット
９ａ  上部取付部
９ｂ  下部取付部
１０  軸受ハウジング
１１  円すいころ軸受
１２  取付ボルト
１３  送りねじ機構
１４  台形ねじ軸
１４ａ  ねじ部
１４ｂ  基端側軸部
１５  締付けナット
１６  台形ねじナット
１７  ロッド
１８  ロッドガイド
１９  ピン
２０  先端金具
２１  アイボルト
２２  トルクリミッタ
２３  リミットスイッチ
２４  リミットスイッチ取付板
３１  架台
４１  被昇降物
４２  被昇降物支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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